Mit einer Quelle (grüner Punkt) werden Photonen-Paare produziert. Das eine Photon jedes Paars wird nach oben abgestrahlt, das andere in einen halbtransparenten Spiegel (schwarzer Kreis) gelenkt. Nach dem Spiegel existiert das Photon in zwei miteinander verschränkten Zuständen (symbolisiert durch die gelbe Acht). Das Photon wird dann von einem Detektor (rechts oben) bzw. vom Auge des menschlichen Beobachters (rechts unten) wahrgenommen. Damit das menschliche Auge die Photonen tatsächlich wahrnehmen kann, werden sie durch Laserstrahlen (Boxen mit gelbem Dreieck-Symbol) vervielfacht. Amplitude und Phase der Laserstrahlen werden bei jedem Durchlauf des Experiments verändert, was zur Folge hat, dass entweder nur der Detektor oder nur das Auge einen Lichtimpuls wahrnimmt, mitunter auch beide gleichzeitig oder aber keiner von beiden. Aus der statistischen Auswertung der Lichtwahrnehmungen können die Quantenphysiker auf die Existenz der Quantenverschränkung schliessen. (Illustration: Valentina Caprara Vivoli)
Die Voraussagen der Quantenphysik sind durch unzählige Experimente bestätigt. Doch kein Mensch hat bisher den quantenphysikalischen Effekt der Verschränkung von Auge direkt beobachtet. Dies soll nun ein Experiment ermöglichen, das ein theoretischer Physiker der Universität Basel mit weiteren Wissenschaftlern vorschlägt. Das Experiment könnte neuen Anwendungen der Quantenphysik den Weg bereiten. Die Quantenphysik ist über 100 Jahre alt, doch sie ruft auch heute mitunter noch ungläubiges Staunen hervor. Das gilt beispielsweise für die Verschränkung, ein quantenphysikalisches Phänomen, das sich etwa zwischen Atomen oder Photonen (Lichtteilchen) beobachten lässt: Sind zwei dieser Teilchen verschränkt, lässt sich der physikalische Zustand der beiden Einzelteile nicht mehr unabhängig beschreiben, sondern nur noch das Gesamtsystem, das beide Teilchen gemeinsam bilden. Trotz dieser Besonderheit sind verschränkte Photonen Teil der realen Welt, wie viele Experimente bewiesen haben.
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